ポリウレタン塗料の密着性不良

質問

ポリウレタン塗料（クリヤーコート）の密着不良（剥離現象）が発生しています。
下地は同系統のポリウレタン系塗料を使用しており、表面粗し（サンディング）→脱脂後重ね塗りしています。
塗料は何れも2液、熱硬化型の塗料です。
・剥離が発生するものは同じロット内でもランダムに発生しいたします。
・クリヤーコートは塗料自体にアクリル系表面調整剤の添加剤が入っているのか硬化後つるつるします。
・東南アジア（当方）ですので湿度が高くそれの影響を受けているのも否定できません。
・塗料自体は倉庫（温度管理あり）で保管していますが湿気を帯びる可能性はあるのでしょうか？
・硬化剤もイソシアネートは湿度と反応してしまうと聞いた事がありますがそんなにシビアでしょうか？
・熱硬化前に自然放置時間を長く取ると改善傾向にありますが”0”ではありません。（関係ないかも・・・）

解決方法、その他参考になる資料等あれば教えてください。
不備、ご不明な点あればお願いします。

回答No.4

swisszh · ベストアンサー

1) このような問題はウレタン塗料の製造元の化学研究者(顧客の質問に答える係り)に聞くのが一番速い解決が得られるでしょう。
2) 2 液型のウレタン樹脂(塗料)は、ヂイソシアナート( OCN****NCO) とかトリイソシアナート( +++3NCO) などそれに ++++とか、***** は色々なものが考えられますが、 イソシアナート (-NCO) は 水酸基(-OH) と非常に反応性が高いので、 2液目に含まれる ヂオール （ HO----OH) トリオール など以外の水酸基との反応は
ひかえるべきです
3) というのはサンデング で表面積を非常に大きくして接着面を大きくするのはいいですが、 問題は
アルコールで脱脂すると、その残存アルコール（ROH)、と湿気からくる水分(HOH)がサンデイングした面にですから次にくるクリアーウレタン系のイソシアナート ( ヂイソシアナート 主トシテ) は残存アルコール、水分の水酸基(OH)と反応して、接着面での強い接着はくずれ、はがれてしまいます。
4) アルコールを使用しないで、サンデイングの後の表面処理を(例えば、オイルを含んでいない圧縮空気とか
バキュームで)して、アルコール、水分をのぞくことで、接着性は上昇できるでしょうが
5) ウレタン 塗料、クレアー塗料のイソシアナート濃度がわかれば余分の(不必要な)水酸基が影響しているのも
考えられます。
6)いずれにしろ、注意してテスト

お礼

ありがとうございます。
バケ学的要素が大きいようですね。
十分注意してテストしたいと思います。

回答No.3

nitto3

アルコールで拭いた後触ってみれば分るほど材料が冷えているでしょう。
その上塗料のシンナーが蒸発して冷やしますからダブルパンチですね。

お礼

ありがとうございます。
脱脂後冷えているのは分かりますが、触ってわかるほど湿気が付着しているようには思えないのですが・・・

塗装後表面から気化する溶剤で冷えて水分が付着するという事かと思うのですが、白色変化などはせずに密着（塗膜の強度）に影響がでるなどの参考文献などあれば教えてください。

脱脂作業→塗装→乾燥までを湿度の低い場所で行う事で改善が期待できるのでしょうか。

回答No.2

nitto3

冬場に多いということはやはり結露ですね。

素材が冷たい場合の対処;素材を前もって温めるため前日から保温室に入れておく。

塗装室の空気が冷たい場合;塗装室自体を温めることが必要です。

お礼

ありがとうございます。
夏場はその他の環境より塗装室（空調）の方が寒いのでよく結露しています。ワーク自体の結露する条件を見直してみたいと思います。

ご回答を受けて一つきになったのが、塗装前にワークをアルコールで脱脂します。アルコールが気化する際にワークに結露を起こす可能性は考えられるのでしょうか。

補足

塗装室内は温度管理をしており湿度80%を超える事は殆どありません。平均60%程度です。

苦肉の策としてシラン系のカップリング剤を使用しました。
密着は改善傾向に行きましたが添加量が多すぎると凝固したイブツのようなものが出て減らすと密着が悪くなるという結果でした。

湿度に影響を受けない方法というのも検討中です。

回答No.1

nitto3

湿度の影響が一番多いでしょうね。

封切前の塗料が湿気を帯びることはありません。
硬化剤、イソシアネートの水分との反応は重要です。
熱硬化前に自然放置、乾燥炉での時間、仕上げの熱処理すべて意味があります。

塗装室の除湿（気温の低いときには加温するだけでも効果はあります。）が必要です。

お礼

ありがとうございます。やはり湿度影響はありそうですね。
ただ、傾向として冬場（湿度が比較的下がる）に多く発生する傾向がありました。
当然気温も下がっているのでべつな要因もありそうですが。
この関係性をうまくリンクさせたいです。